電力系統(tǒng)模塊庫(kù)詳解

電力系統(tǒng)模塊庫(kù)電力系統(tǒng)模塊庫(kù)是專用于RLC電路，電力電子電路，電機(jī)傳動(dòng)控制和電力系統(tǒng)仿真模塊庫(kù).該模塊庫(kù)包含了各種交/直流電源，大量電氣元器件和電工測(cè)量?jī)x表以及分析工具等。利用這些模塊可以模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的各種狀態(tài)，并進(jìn)行仿真和分析.電力系統(tǒng)模塊庫(kù)在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)窗口名為SimPowerSystems，以SimPowerSystems4。0為例,展開(kāi)后如下列圖所示，共含有7個(gè)可用子庫(kù)和1個(gè)廢棄的相量子庫(kù).SimPowerSystems4。0中還含有一個(gè)功能強(qiáng)大的圖形用戶分析工具Powergui。1。ElectricalSources—-電源子庫(kù)2.Elements-—元件子庫(kù)3.Machines--電機(jī)子庫(kù)4。PowerElectronics—-電力電子子庫(kù)5.Measurements——測(cè)量子庫(kù)6。PhasorElements--相量子庫(kù)7。ApplicationLibraries—-應(yīng)用子庫(kù)8。ExtraLibrary—-附加子庫(kù)1。ElectricalSources——電源子庫(kù)電源子庫(kù)提供了7種電源模塊，分別是單相交流電流源，單相交流電壓源，單相受控電流源和單相受控電壓源,直流電壓源，三相可編程電壓源和三相電源模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D—1電源子庫(kù)模塊名用途ACCurrentSource提供一個(gè)正弦交流電流源ACVoltageSource提供一個(gè)正弦交流電壓源ControlledCurrentSource提供一個(gè)輸出電流受輸入信號(hào)控制的可控電流源ControlledVoltageSource提供一個(gè)輸出電壓受輸入信號(hào)控制的可控電壓源DCVoltageSource提供一個(gè)直流電壓源3—PhaseProgrammableVoltageSource提供一個(gè)三相可調(diào)節(jié)電源信號(hào),其中幅值、相角、頻率和諧波均可變3—PhaseSource提供一個(gè)帶有電阻和電感的三相電壓源2.Elements——元件子庫(kù)元件子庫(kù)提供了29種常用的電器元件模塊，其中有9種變壓器模塊(包括耦合電路)，7種線路模型，5種負(fù)荷模型，4種斷路器模塊〔包括避雷針模塊〕，1個(gè)物理接口端子模塊,1個(gè)接地模塊,1個(gè)中性點(diǎn)模塊，1個(gè)三相濾波器模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D-2元件子庫(kù)模塊名用途Breaker斷路器〔模擬空氣開(kāi)關(guān)等)Connection物理接口端子DistributedParametersLine分布參數(shù)線路模塊Ground接地LinearTransformer三繞組線性變壓器(單相〕Multi-WindingTransformer多繞組變壓器MutualInductance三項(xiàng)耦合線圈Neutral中性點(diǎn)ParallelRLCBranch并聯(lián)RLC支路ParallelRLCLoad并聯(lián)RLC負(fù)荷PISectionLine分布電容、電感為PI型的傳輸導(dǎo)線SaturableTransformer飽和變壓器SeriesRLCBranch串聯(lián)RLC支路SeriesRLCLoad串聯(lián)RLC負(fù)荷SurgeArrester避雷針3—PhaseBreaker三相斷路器3-PhaseDynamicLoad有功功率和無(wú)功功率可調(diào)節(jié)的三相三繞組動(dòng)態(tài)負(fù)荷3—PhaseFault三項(xiàng)可變故障斷路器3—PhaseHarmonicFilter三相諧波濾波器3—PhaseMutualInductanceZ1-Z0用正序和零序參數(shù)表示的三項(xiàng)耦合電感3—PhaseParallelRLCBranch三相并聯(lián)RLC支路3-PhaseParallelRLCLoad三相并聯(lián)RLC負(fù)荷3—PhasePISectionLine三相PI型電路3-PhaseSeriesRLCBranch三相串聯(lián)RLC支路3-PhaseSeriesRLCLoad三相串聯(lián)RLC負(fù)荷Three—PhaseTransformer(ThreeWindings〕三相三繞組變壓器Three-PhaseTransformer〔TwoWindings〕三相雙繞組變壓器3-PhaseTransformer12—terminals三個(gè)單項(xiàng)雙繞組變壓器組成的模塊，所有端口可見(jiàn)ZigzagPhase-ShiftingTransformerZ形移相變壓器3。Machines-—電機(jī)子庫(kù)電機(jī)子庫(kù)提供了16種常用的電機(jī)模塊，其中有2種簡(jiǎn)化的同步電機(jī)，3種詳細(xì)的同步電機(jī)，2種直流電機(jī)，2種異步電機(jī)，1個(gè)汽輪機(jī)及控制器，1個(gè)永磁同步電機(jī)，2種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，1個(gè)電機(jī)信號(hào)別離模塊，1個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)，1個(gè)水力和蒸汽渦輪—調(diào)速系統(tǒng)模型。電機(jī)參數(shù)的單位有標(biāo)幺制和國(guó)際單位制兩種.電機(jī)模塊既可以用作電動(dòng)機(jī),也可以發(fā)發(fā)電機(jī)。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D—3電機(jī)子庫(kù)模塊名用途AsynchronousMachinepuUnits異步電機(jī)(標(biāo)幺值單位)模塊AsynchronousMachineSIUnits異步電機(jī)〔國(guó)際單位〕模塊DCMachine直流電機(jī)模型，可用作電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)DiscreteDC_Machine離散直流電機(jī)ExcitationSystem為交流同步機(jī)提供勵(lì)磁控制的模塊GenericPowerSystemStabilizer普通電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊HydraulicTurbineandGovernor水輪機(jī)和控制器模塊,用以和同步發(fā)電機(jī)配套MachinesMeasurementDemux電機(jī)測(cè)量單元，將各種電機(jī)模型輸出的測(cè)量信號(hào)集別離為單個(gè)信號(hào)輸出Muti—BandPowerSystemStabilizer多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模塊PermanentMagnetSynchronousMachine交流同步電機(jī)，轉(zhuǎn)子為永磁體SimplifiedSynchronousMachinepuUnits同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊(標(biāo)幺值單位)SimplifiedSynchronousMachineSIUnits同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊〔國(guó)際單位〕SteamTurbineandGovernor汽輪機(jī)和控制器模塊，用以和同步發(fā)電機(jī)配套SynchronousMachinepuFundamental同步電機(jī)根本模塊〔標(biāo)幺值單位〕SynchronousMachinepuStandard同步電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模塊(標(biāo)幺值單位)SynchronousMachineSIFundamental同步電機(jī)簡(jiǎn)單模塊(國(guó)際單位)4。PowerElectronics-—電力電子子庫(kù)電力電子子庫(kù)提供了9種模塊，分別是二極管，簡(jiǎn)化晶閘管,復(fù)雜晶閘管，GTO,理想開(kāi)關(guān)，MOSFET,IGBT，通用橋式電路和三電平橋式電路。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D—4電子電力子庫(kù)模塊名用途DetailedThyristor帶RC緩沖電路的詳細(xì)晶閘管模塊Diode帶RC緩沖電路的二極管模塊Gto帶RC緩沖電路的GTO模塊IdealSwitch帶RC緩沖電路的開(kāi)關(guān)模塊，開(kāi)關(guān)狀態(tài)由門極信號(hào)控制IGBT帶RC緩沖電路的IGBT模塊Mosfet帶RC緩沖電路的Mosfet模塊Three-Level三相橋式整流電路模塊Thyristor帶RC緩沖電路的晶閘管模塊Universal通用橋模塊,可設(shè)置為單相或三相橋，可以選擇不同的電力電子器件,并且可用以用作整流器或逆變器5。Measurements——測(cè)量子庫(kù)測(cè)量子庫(kù)中的模塊有5種,分別是電壓測(cè)量模塊,電流測(cè)量模塊，阻抗測(cè)量模塊，三相電壓電流測(cè)量模塊和萬(wàn)用表模塊。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D—5測(cè)量子庫(kù)模塊名用途CurrentMeasurement用于檢測(cè)電流，使用時(shí)串聯(lián)在被測(cè)電路中ImpedanceMeasurement用于測(cè)量一個(gè)電路某兩點(diǎn)之間的阻抗Multimeter多路測(cè)量?jī)x，可同時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中多點(diǎn)的多項(xiàng)電量參數(shù)Three—PhaseV—IMeasurement可測(cè)量三相電路中各相的電壓、電流信號(hào)，使用時(shí)串聯(lián)在被測(cè)電路中VoltageMeasurement用于檢測(cè)電壓，使用時(shí)并聯(lián)在被測(cè)電路中6。PhasorElements-—相量子庫(kù)相量子庫(kù)已經(jīng)被廢棄，其中僅包括一個(gè)靜止無(wú)功補(bǔ)償器模塊〔StaticVarCompensator〕。7。ApplicationLibraries—-應(yīng)用子庫(kù)應(yīng)用子庫(kù)中又包含了3個(gè)子庫(kù)，分別是“分布式電源子庫(kù)〞,“特種電機(jī)子庫(kù)〞和“FACTS子庫(kù)"?！胺植际诫娫醋訋?kù)〞中目前只含有適合于普通風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的分布式能源模型；“特種電機(jī)子庫(kù)"中含有特殊的直流,交流電機(jī)模塊和軸系及減速器模型；“FACTS子庫(kù)"中含有HVDC系統(tǒng)模型，基于FACTS的電力電子模塊和特種變壓器。這些模塊相對(duì)都比擬復(fù)雜,可以在具體的應(yīng)用時(shí)參看SIMULINK的幫助。8。ExtraLibrary--附加子庫(kù)附加子庫(kù)中包含了上述模塊庫(kù)中沒(méi)有的其他的電氣元件模型,使用這些模塊可以使系統(tǒng)的仿真功能更加強(qiáng)大.附加子庫(kù)又包含了7個(gè)子模塊庫(kù),其中“額外電機(jī)子庫(kù)〞〔AdditionalMachines〕和“三相模塊庫(kù)〞(〕已經(jīng)廢棄,剩余的5個(gè)模塊子庫(kù)分別涉及控制模塊，離散控制模塊，離散測(cè)量模塊，測(cè)量模塊，相量模塊等相關(guān)內(nèi)容，包括RMS測(cè)量,有效和無(wú)功功率計(jì)算，傅里葉分析HVDC控制，軸系變換,三相V—I測(cè)量，三相脈沖和信號(hào)發(fā)生，三相序列分析，三相PLL和連續(xù)/離散同步6/12脈沖發(fā)生器等。這些模塊的圖標(biāo)及功能簡(jiǎn)介參見(jiàn)附錄表D—6附加子庫(kù)子庫(kù)名模塊名用途ControlBlocksSynchronized12—PulseGenerator12脈沖逆變器晶閘管同步觸發(fā)模型1—phasePLL單相鎖相環(huán)1st—OrderFilter一階濾波器2nd-OrderFilter二階濾波器3—phasePLL三相鎖相環(huán)3—phaseProgrammableSource三項(xiàng)可變電源發(fā)生器BistableSR型雙穩(wěn)態(tài)電路模塊EdgeDetector邊緣檢測(cè)模塊Monostable單穩(wěn)態(tài)電路模塊On/OffDelay輸入信號(hào)變化時(shí)的延時(shí)PWMGenerator脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器Sample&Hold采樣保持模塊Synchronized6—PulseGenerator6脈沖逆變器晶閘管同步觸發(fā)模型Timer在指定的時(shí)間改變信號(hào)DiscreteMeasurements3—phaseInstantaneousActive＆ReactivePower三星瞬時(shí)有功、無(wú)功功率測(cè)量?jī)xabc_to_dq0Transformation將abc系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)變換到dq0系統(tǒng)中Discrete3—phasePLL-DrivenPositiveSequenceActive＆ReactivePower離散三相正序有功、無(wú)功功率計(jì)算Discrete3-phasePLL—DrivenPositiveSequenceFundamentalValue離散三相正序基頻分量Discrete3-phasePositiveSequenceActive&ReactivePower離散三相正序有功、無(wú)功功率Discrete3—phasePositiveSequenceFundamentalValue離散三相正序基頻分量Discrete3-phaseSequenceAnalyzer離散三相序分量分析儀Discrete3-phaseTotalPower離散三相總有功功率DiscreteActive＆ReactivePower計(jì)算有功功率和無(wú)功功率DiscreteFourier離散傅里葉變換DiscreteMeanvalue離散均值計(jì)算DiscretePLL—DrivenFundamentalValue計(jì)算輸入信號(hào)的基頻值DiscreteRMSValue離散均方根值計(jì)算DiscreteTotalHarmonicDistortion離散總諧波畸變率計(jì)算DiscreteVariableFrequencyMeanvalue計(jì)算輸入信號(hào)的均值dq0-basedActive&ReactivePowerdq0系統(tǒng)中的有功、無(wú)功功率測(cè)量?jī)xdq0_to_abcTransformation將dq0系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)變換到abc系統(tǒng)中FFT傅里葉變換DiscreteControlBlocksDiscrete1—phasePLL離散的鎖相環(huán)模型Discrete2nd-OrderFilter離散的二階濾波器模型Discrete2nd-OrderVariable—TunedFilter離散的二階可調(diào)諧濾波器Discrete3-phasePLL離散的三相鎖相環(huán)Discrete3—phaseProgrammableSource離散的三相可變電源發(fā)生器Discrete3-phasePWMGenerator離散的三相PWM發(fā)生器DiscreteBistable離散的SR型雙穩(wěn)態(tài)電路模型DiscreteEdgeDetector離散的邊緣檢測(cè)模型DiscreteGammaMeasurement離散的比照系數(shù)檢測(cè)器DiscreteLead-Lag離散的超前-滯后模型DiscreteMonostable離散的單穩(wěn)態(tài)電路模型DiscreteOn/OffDelay離散的輸入信號(hào)延時(shí)模型DiscretePIController離散的PI控制器模型DiscretePIDController離散的PID控制器模型DiscretePWMGenerator離散的脈寬調(diào)制信號(hào)發(fā)生器模型DiscreteRateLimiter離散的比率限制器模型DiscreteSimple&Hold離散的采樣與保持器模型DiscreteSynchronized12—PulseGenerator離散的同步12脈沖發(fā)生器DiscreteSynchronized6—PulseGenerator離散的同步6脈沖發(fā)生器DiscreteV